KR102014488B1 - 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템은 스핀들이 내장되며, 스핀들과 교차방향으로 축 연결되는 헤드용 샤프트가 내장된 헤드 본체 및 헤드 본체의 일 측면에 구비된 헤드 브래킷을 포함하는 헤드 유닛; 및 헤드 유닛이 탈착되는 램 브래킷이 일단에 구비된 램을 포함하는 램 어셈블리를 포함한다. 그리고 램 브래킷과 마주보는 헤드 브래킷의 일면에 볼트 체결되며, 선단이 외부로 돌출된 풀 스터드; 램 브래킷에 구비되며, 풀 스터드의 선단이 탈착되는 죠; 죠가 구비되는 제1 수용공간 및 제1 수용공간과 칸막이를 통해 분리 구성되고, 제1 수용공간과 연통하는 제2 수용공간이 마련되어 램의 내부에 배치된 실린더; 실린더에 구비되어 제2 수용공간을 밀폐하며, 유체가 투입되는 제1 유체투입구가 형성된 실린더커버; 상기 제2 수용공간에 슬라이드 가능하게 설치되며, 제1 유체투입구를 통한 유체의 투입시 죠에 유체를 공급하여 상기 죠의 입구를 벌려 풀 스터드의 선단과 죠를 탈착시킬 수 있도록 제1 유체투입구와 연통하고 상기 제1 유체투입구보다 직경이 작은 제2 유체투입구가 중심부에 형성된 샤프트; 제2 수용공간에 장착되어 샤프트를 탄성 지지하는 탄성체; 램 브래킷에 회전 가능하게 설치되며, 헤드용 샤프트와 축 연결되는 퀼 스핀들; 및 퀼 스핀들과 헤드용 샤프트를 상호 연결하도록 이들 사이에 개재된 키를 더 포함한다.

Description

공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템{HEAD UNIT REMOVAL AND POWER TRAIN SYSTEM FOR MACHINE TOOL}

본 발명은 공작 기계용 헤드 유닛에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 공작물을 가공하기 위한 가공도구가 장착되는 헤드 유닛을 램에 탈착시킬 수 있을 뿐만 아니라 동력을 전달하기 위한 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템에 관한 것이다.

터닝 센터(Turning Center), 머시닝 센터(Machining Center), 스위스 턴, 방전 가공기(Electrical Discharge Machine), 보링 머신(Boring Machine), CNC 선반을 포함하는 공작 기계는 공작물을 가공하기 위한 기계로서, 밀링커터(Milling Cutter)나 비트(Bit) 또는 드릴(Drill) 등의 가공도구를 이용하여 공작물을 절단하거나 절삭 또는 연삭 가공하고 있다.

따라서 이러한 공작 기계는 공작물을 다양한 공간과 각도에서 다양한 형상으로 가공하기 위한 헤드 유닛이 장착되어 있다. 즉 공작 기계용 헤드 유닛은 가공도구가 장착되는 일종의 공구 설치대로서, 램(RAM)에 장착되어 운용되고 있으며, 상기 램을 새들(Saddle)을 포함하는 어태치먼트(Attachment)를 이용하여 공작 기계에 장착함으로써, 다양한 방향으로의 움직임이 가능하다.

여기서 공작 기계용 헤드 유닛은 예컨대, 유니버설 헤드 유닛(Universal Head Unit), 오소고널 헤드 유닛(Orthogonal Head Unit) 또는 익스텐드 헤드 유닛(Extend Head Unit)을 포함하고 있다. 따라서 공작물에 따라 어느 하나의 헤드 유닛을 선택하여 램에 장착하고 있는데, 이로 인하여 상기 램은 헤드 유닛을 탈착시키기 위한 탈착 시스템이 구성되어 있다.

이러한 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템은 (특허문헌 1)에 구체적으로 개시되어 있는바, 이를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

(특허문헌 1)은 익스텐드 헤드 유닛을 램에 탈착시키기 위한 자동교환장치에 관한 것으로서, 가공도구를 회전시키는 스핀들을 포함하는 익스텐드 헤드 유닛과 램 어셈블리를 유압방식으로 탈착시키고 있음을 개시하고 있다.

즉 (특허문헌 1)은 익스텐드 헤드 유닛의 연결 브라켓에 풀 스터드(Pull Stud)가 구비되고, 램 어셈블리에 유압유로가 형성되어 유압에 의해 서로 연결되도록 함으로써, 상기 익스텐드 헤드 유닛의 탈착이 이루어지고 있다.

따라서 (특허문헌 1)은 150톤 이상의 대형복합가공기를 위한 자동 헤드 교환시스템을 제공함으로써, 가공부품의 가공효율을 높일 수 있으며, 익스텐드 헤드와 램 어셈블리가 유압에 의해 자동으로 탈착 가능함으로써, 익스텐드 헤드의 신속하고 정밀한 교체가 가능하여 공작물의 가공시간을 단축할 수 있음을 개시하고 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-1726400호

본 발명의 목적은 유압방식의 탈착 구조를 개선하여 헤드 유닛을 램에 더욱 용이하게 탈착시킬 수 있을 뿐만 아니라 용이한 동력전달이 가능할 수 있도록 한 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해,

본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템은 스핀들(Spindle)이 내장되며, 상기 스핀들과 교차방향으로 축 연결되는 헤드용 샤프트(Shaft)가 내장된 헤드 본체 및 상기 헤드 본체의 일 측면에 구비된 헤드 브래킷(Head Bracket)을 포함하는 헤드 유닛(Head Unit); 및

상기 헤드 유닛이 탈착되는 램 브래킷(RAM Bracket)이 일단에 구비된 램을 포함하는 램 어셈블리(RAM Assembly);

를 포함하며,

상기 램 브래킷과 마주보는 헤드 브래킷의 일면에 볼트 체결되며, 선단이 외부로 돌출된 풀 스터드(Full Stud);

상기 램 브래킷에 구비되며, 풀 스터드의 선단이 탈착되는 죠(Jaw);

상기 죠가 구비되는 제1 수용공간 및 상기 제1 수용공간과 칸막이를 통해 분리 구성되고, 제1 수용공간과 연통하는 제2 수용공간이 마련되어 램의 내부에 배치된 실린더(Cylinder);

상기 실린더에 구비되어 제2 수용공간을 밀폐하며, 유체가 투입되는 제1 유체투입구가 형성된 실린더커버(Cylinder Cover);

상기 제2 수용공간에 슬라이드 가능하게 설치되며, 제1 유체투입구를 통한 유체의 투입시 죠에 유체를 공급하여 상기 죠의 입구를 벌려 풀 스터드의 선단과 죠를 탈착시킬 수 있도록 제1 유체투입구와 연통하고 상기 제1 유체투입구보다 직경이 작은 제2 유체투입구가 중심부에 형성된 샤프트(Shaft);

상기 제2 수용공간에 장착되어 샤프트를 탄성 지지하는 탄성체;

상기 램 브래킷에 회전 가능하게 설치되며, 헤드용 샤프트와 축 연결되는 퀼 스핀들(Quill Spindle); 및

상기 퀼 스핀들과 헤드용 샤프트를 상호 연결하도록 이들 사이에 개재된 키(Key);

를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템은 스핀들(Spindle)이 내장되며, 상기 스핀들과 교차방향으로 축 연결되고 스플라인(Spline)이 구성된 헤드용 샤프트(Shaft)가 내장된 헤드 본체 및 상기 헤드 본체의 일 측면에 구비된 헤드 브래킷(Connecting Bracket)을 포함하는 헤드 유닛(Head Unit); 및

상기 헤드 유닛이 탈착되는 램 브래킷이 일단에 구비되고, 수용공간이 내부에 형성된 램 어셈블리(RAM Assembly);

를 포함하며,

상기 램 브래킷과 마주보는 헤드 브래킷의 일면에 볼트 체결되며, 선단이 외부로 돌출된 풀 스터드(Full Stud);

상기 램 브래킷에 구비되며, 풀 스터드의 선단이 탈착되는 죠(Jaw);

상기 죠가 구비되는 제1 수용공간 및 상기 제1 수용공간과 칸막이를 통해 분리 구성되고, 제1 수용공간과 연통하는 제2 수용공간이 마련되어 램의 내부에 배치된 실린더(Cylinder);

상기 실린더에 구비되어 제2 수용공간을 밀폐하며, 유체가 투입되는 제1 유체투입구가 형성된 실린더커버(Cylinder Cover);

상기 제2 수용공간에 슬라이드 가능하게 설치되며, 제1 유체투입구를 통한 유체의 투입시 죠에 유체를 공급하여 상기 죠의 입구를 벌려 풀 스터드의 선단과 죠를 탈착시킬 수 있도록 제1 유체투입구와 연통하고 상기 제1 유체투입구보다 직경이 작은 제2 유체투입구가 중심부에 형성된 샤프트(Shaft);

상기 제2 수용공간에 장착되어 샤프트를 탄성 지지하는 탄성체;

상기 램 브래킷에 회전 가능하게 설치되며, 샤프트와 축 연결되는 퀼 스핀들(Quill Spindle);

상기 헤드용 샤프트의 스플라인에 체결되며, 퀼 스핀들과 면접하는 키 홀더(Key Holder); 및

상기 퀼 스핀들과 키 홀더를 상호 연결하도록 이들 사이에 개재된 키(Key);

를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템에 있어서, 상기 헤드 본체는 샤프트가 내장되며, 헤드 브래킷을 통해 램 브래킷에 탈착되는 상부 헤드; 및

상기 샤프트와 교차방향으로 축 연결되어 연동하는 스핀들이 내장되며, 상부 헤드의 하부에 회동 가능하게 설치된 하부 헤드;

를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템에 있어서, 상기 헤드 브래킷은 일면이 사각모양으로 형성되고, 각 꼭짓점 측에 풀 스터드가 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템에 있어서, 상기 실린더를 고정결합할 수 있도록 램 브래킷에 구비된 하우징(Housing);

을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템에 있어서, 상기 칸막이와 탄성체 사이에 개재된 스페이스컬러(Space Collar);

를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템에 있어서, 상기 실린더의 외주에 감겨 램 브래킷과 실린더 사이를 기밀하는 제1 오링(O-Ring);

상기 실린더와 실린더커버 사이를 기밀하도록 상기 실린더커버의 외주에 감겨 구비된 제2 오링; 및

상기 실린더와 샤프트 사이를 기밀하도록 상기 샤프트의 외주에 감겨 구비된 씰(Seal);

을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템에 있어서, 상기 탄성체는 디스크스프링(Disk Spring)으로 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템에 있어서, 상기 키는 육면체로 형성될 수 있다.

이러한 해결 수단은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 일실시 예에 따르면, 유체를 통해 풀 스터드와 죠를 탈착시키는 방법으로 램에 헤드 유닛을 용이하게 탈착시킴으로써, 상기 헤드 유닛의 탈착과 관련된 시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 작업편의성을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 그리고 퀼 스핀들에 키를 고정결합하는 방법으로 헤드 유닛에 동력을 용이하게 전달함으로써, 공작물을 효과적으로 가공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템을 분해하여 나타내 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템을 결합하여 나타내 보인 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템을 분해하여 순차적으로 나타내 보인 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 풀 스터드, 샤프트, 실린더 및 실린더커버를 결합하여 나타내 보인 사시도.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템을 결합하여 나타내 보인 단면도.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템을 분해하여 나타내 보인 사시도.
도 7은 도 6의 요부를 확대하여 나타내 보인 사시도.

본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 구체적인 내용과 일실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 일실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 본 발명의 일실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 2에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템은 가공도구, 예컨대 밀링커터(Milling Cutter)나 비트(Bit) 또는 드릴(Drill) 등이 장착되며, 이를 회전시키는 스핀들(11)이 내장되며, 상기 스핀들(11)과 교차방향으로 축 연결되는 헤드용 샤프트(14)가 내장된 헤드 본체(12) 및 상기 헤드 본체(12)의 도면상 우측면에 구비된 헤드 브래킷(13)을 포함하는 헤드 유닛(10) 및 상기 헤드 유닛(10)이 탈착되는 램 브래킷(21)이 일단에 구비된 램(22)을 포함하는 램 어셈블리(20)를 포함한다.

상기 램 어셈블리(20)는 예컨대, 새들(Saddle)을 포함하는 어태치먼트(Attachment)를 통해 공작 기계에 장착되어 헤드 유닛(10)을 공작 기계의 전후로 이송하기 위한 구성요소로서, 이를 위하여 전술한 바와 같이, 램(22) 및 상기 램(22)의 일단에 구비된 램 브래킷(21)을 포함한다.

여기서 상기 헤드 유닛(10)은 예컨대, 유니버설 헤드 유닛(Universal Head Unit), 오소고널 헤드 유닛(Orthogonal Head Unit) 또는 익스텐드 헤드 유닛(Extend Head Unit)를 포함할 수 있다.

따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 유니버설 헤드 유닛, 오소고널 헤드 유닛 또는 익스텐드 헤드 유닛 중 어느 하나의 헤드 유닛(10)이 탈착되는 램 어셈블리(20)가 예컨대, 새들을 포함하는 어태치먼트를 통해 공작 기계에 장착되어 상기 새들을 따라 상하방향 및 전후방향으로 이송 가능함으로써, 상기 헤드 유닛(10)을 통한 공작물의 가공이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템은 헤드 본체(12)로서, 헤드 브래킷(13)을 통해 램 브래킷(21)에 탈착되며 헤드용 샤프트(14)를 포함하는 상부 헤드(12a) 및 상기 상부 헤드(12a)의 하부에 회동 가능하게 설치되며, 헤드용 샤프트(14)와 교차방향으로 축 연결되어 연동하는 스핀들(11)이 내장되는 하부 헤드(12b)를 포함할 수 있다.

또한, 램 어셈블리(20)는 헤드용 샤프트(14)와 축 연결되어 연동시키는 퀼 스핀들(23) 및 상기 퀼 스핀들(23)과 헤드용 샤프트(14)를 상호 연결하도록 이들 사이에 개재된 키(90)를 더 포함할 수 있다.

즉 상기 헤드용 샤프트(14)의 외주에 예컨대, 사각모양의 제1 키홈(15a)을 형성하고, 이와 대응하도록 퀼 스핀들(23)의 일면에 일자형태로 제2 키홈(23a)을 형성하여 상기 제1,2 키홈(15a)(23a)에 육면체의 키(90)를 삽입하여 개재시키게 된다.

여기서 상기 제1,2 키홈(15a)(23a)은 사각모양으로 형성되고, 키(90) 역시 육면체로 형성된 것을 도시하여 나타내 보이고 있으나 삼각이나 원형 등으로 실시 가능하므로, 반드시 이로 한정하는 것은 아님을 사전에 밝혀둔다.

따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 키(90)를 통해 퀼 스핀들(23)의 동력을 헤드용 샤프트(14)에 용이하게 전달하여 연동시킴으로써, 이와 축 연결된 스핀들(11)이 연동하여 회전구동하게 됨으로써, 결과적으로 상기 스핀들(11)에 설치된 밀링커터나 비트 또는 드릴을 포함하는 가공도구의 회전이 이루어지면서 공작물을 용이하게 가공할 수 있게 된다.

도 1 내지 5에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템은 헤드 유닛 탈착 시스템으로서, 램 브래킷(21)과 마주보는 헤드 브래킷(13)의 일면에 볼트 체결되며, 선단(31)이 상기 헤드 브래킷(13)의 외부로 돌출되는 풀 스터드(30), 상기 램 브래킷(21)에 구비되며, 풀 스터드(30)의 선단이 탈착되는 죠(40)를 더 포함한다.

상기 풀 스터드(30)는 후단을 나사 가공하여 헤드 브래킷(13)에 볼트 체결되고, 선단(31)이 상기 헤드 브래킷(13)의 외부로 돌출되어 죠(40)에 탈착되는 공지의 구성요소로서, 상기 선단(31)과 후단 사이에 너트(Nut)가 형성되어 제공된다.

이러한 풀 스터드(30)의 선단이 탈착되는 죠(40)는 유체에 의한 유압 또는 공압을 통해 입구가 벌려지도록 합성수지로 형성되고, 입구의 외주에 방사상으로 홈이 형성되어 구성된 공지의 구성요소로서, 풀 스터드(30)의 선단(31)을 내부에 수용결합하는 방법으로 탈착이 이루어지게 된다.

여기서 죠(40)는 조(Jaw)가 정확한 표기이나 이해 및 설명의 용이함을 위하여 죠(40)로 표기함을 사전에 밝혀둔다. 그리고 헤드 브래킷(13)은 풀 스터드(30)가 볼트 체결되는 일면이 사각모양으로 형성된 육면체로 형성되고, 각 꼭짓점 측에 상기 풀 스터드(30)가 배치될 수 있다. 즉 상기 헤드 브래킷(13)에 4개의 풀 스터드(30)가 설치되어 운용된다.

이러한 죠(40)에 유체를 공급하여 유압 또는 공압으로 상기 죠(40)의 입구를 벌릴 수 있도록 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템은 죠(40)가 구비되는 제1 수용공간(51) 및 상기 제1 수용공간(51)과 칸막이(52)를 통해 분리 구성되는 제2 수용공간(53)이 마련되어 램(22)의 내부에 배치되는 실린더(50), 상기 실린더(50)에 구비되어 제2 수용공간(53)을 밀폐하며, 유체가 투입되는 제1 유체투입구(61)가 형성된 실린더커버(60)를 더 포함한다.

또한, 제2 수용공간(53)에 슬라이드 가능하게 설치되며, 제1 유체투입구(61)를 통한 유체의 투입시 죠(40)에 유체를 공급하여 상기 죠(40)의 입구를 벌림으로써, 풀 스터드(30)의 선단(31)과 상기 죠(40)를 탈착시킬 수 있도록 제1 유체투입구(61)와 연통하는 제2 유체투입구(71)가 중심부에 형성된 샤프트(70) 및 상기 제2 수용공간(53)에 장착되어 샤프트(70)를 탄성 지지하는 탄성체(80)를 더 포함한다.

여기서 상기 제1,2 수용공간(51)(53)은 서로 연통하게 형성되며, 이를 구획하는 칸막이(52)와 탄성체(80) 사이에 스페이스컬러(52a)가 개재될 수 있다. 그리고 제2 유체투입구(71)는 제1 유체투입구(61)보다 상대적으로 직경이 작게 형성된다. 또한, 탄성체(80)는 예컨대, 접시스프링으로 지칭 가능한 디스크스프링으로 실시 가능하고, 이를 도시하여 나타내 보이고 있으나 반드시 이로 한정하는 것은 아님을 사전에 밝혀둔다.

즉 상기 제1 수용공간(51)에 죠(40)가 구비되고, 제2 수용공간(53)에 샤프트(70)가 슬라이드 가능하게 설치되며, 상기 샤프트(70)를 탄성체(80)가 탄성 지지함으로써, 실린더커버(60)에 형성된 제1 유체투입구(61)를 통해 유체를 공급하면, 유압 또는 공압에 의해 상기 탄성체(80)를 압축하면서 샤프트(70)의 전진 슬라이딩이 이루어지게 된다.

또한, 이와 동시에 샤프트(70)의 중심부에 형성된 제2 유체투입구(71)를 통해 유체가 죠(40)의 내부에 공급되어 상기 죠(40)의 입구를 벌림으로써, 풀 스터드(30)의 선단(31)이 벌려진 죠(40)의 입구 내부에 수용된다. 그리고 상기 죠(40)의 입구 내부에 풀 스터드(30)의 선단(31)이 수용되면, 유체의 공급을 중지함으로써, 탄성체(80)를 통해 샤프트(70)의 후퇴 슬라이딩이 이루어짐과 동시에 죠(40)가 풀 스터드(30)의 선단을 고정결합하게 된다.

따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 유체를 통한 유압 또는 공압으로 풀 스터드(30)를 죠(40)에 용이하게 탈착시킴으로써, 램(22)에 헤드 유닛(10)을 탈착시키기 위한 시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 작업편리성 측면에서 효과적이다.

여기서 램 브래킷(21)에서 실린더(50)가 분리되는 것을 방지할 수 있도록 상기 램 브래킷(21)에 원통형의 하우징(41)이 설치되고, 상기 하우징(41)의 내경에 실린더(50)의 일단이 삽입되는 방법으로 상기 램 브래킷(21)에 실린더(50)가 고정결합될 수 있다. 그리고 상기 실린더(50)의 외주에 제1 오링(54)이 감겨 구비됨으로써, 램 브래킷(21)과 실린더(50) 사이를 기밀할 수 있다.

또한, 상기 실린더(50) 내부에 공급되는 유체의 누설을 방지할 수 있도록 실린더커버(60)의 외주에 제2 오링(62)이 감겨 구비됨으로써, 상기 실린더커버(60)와 실린더(50) 사이를 기밀할 수 있다. 그리고 샤프트(70)의 외주에 씰(72)이 감겨 구비됨으로써, 상기 샤프트(70)와 실린더(50) 사이를 기밀할 수 있다.

도 6 내지 7에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템은 헤드 유닛 동력전달시스템으로서, 스플라인(14a)이 구성된 헤드용 샤프트(14)가 내장되며, 헤드 브래킷(13)을 통해 램 브래킷(21)에 탈착되는 상부 헤드(12a) 및 상기 상부 헤드(12a)의 하부에 회동 가능하게 설치되며, 헤드용 샤프트(14)와 교차방향으로 축 연결되어 연동하는 스핀들(11)이 내장되는 하부 헤드(12b)로 구성된 헤드 본체(12)를 포함할 수 있다.

또한, 헤드용 샤프트(14)와 축 연결되어 연동시키는 퀼 스핀들(23), 상기 헤드용 샤프트(14)의 스플라인(14a)과 체결되며, 퀼 스핀들(23)과 일면이 면접하고, 타면에 홀더 브래킷(16)이 구비되는 키 홀더(15) 및 상기 퀼 스핀들(11)과 키 홀더(15)를 상호 연결하도록 이들 사이에 개재된 키(90)를 더 포함할 수 있다.

즉 키 홀더(15)의 외주에 예컨대, 사각모양의 제1 키홈(15a)을 십자형태로 형성하고, 이와 대응하도록 퀼 스핀들(23)의 일면에 일자형태로 제2 키홈(23a)을 형성하여 상기 제1,2 키홈(15a)(23a)에 육면체의 키(90)를 삽입하여 개재시키게 된다.

여기서 상기 제1,2 키홈(15a)(23a)은 사각모양으로 형성되고, 키(90) 역시 육면체로 형성된 것을 도시하여 나타내 보이고 있으나 삼각이나 원형 등으로 실시 가능하므로, 반드시 이로 한정하는 것은 아님을 사전에 밝혀둔다.

따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 키(90)와 키 홀더(15)를 통해 퀼 스핀들(23)의 동력을 헤드용 샤프트(14)에 용이하게 전달하여 연동시킴으로써, 이와 축 연결된 스핀들(11)이 연동하여 회전구동하게 됨으로써, 결과적으로 상기 스핀들(11)에 설치된 밀링커터나 비트 또는 드릴을 포함하는 가공도구의 회전이 이루어지면서 공작물을 용이하게 가공할 수 있게 된다.

이상 본 발명을 일실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템은 이에 한정되지 않는다. 그리고 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다", 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능하다. 따라서, 본 발명에 개시된 일실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 일실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 - 헤드 유닛 11 - 스핀들
12 - 헤드 본체 12a - 상부 헤드
12b - 하부 헤드 13 - 헤드 브래킷
14 - 헤드용 샤프트 14a - 스플라인
15 - 키 홀더 15a - 제1 키홈
16 - 홀더 브래킷 20 - 램 어셈블리
21 - 램 브래킷 22 - 램
23 - 퀼 스핀들 23a - 제2 키홈
30 - 풀 스터드 31 - 선단
40 - 죠 41 - 하우징
50 - 실린더 51 - 제1 수용공간
52 - 칸막이 52a - 스페이스컬러
53 - 제2 수용공간 54 - 제1 오링
60 - 실린더커버 61 - 제1 유체투입구
62 - 제2 오링 70 - 샤프트
71 - 제2 유체투입구 72 - 씰
80 - 탄성체 90 - 키

Claims (7)

1. 스핀들이 내장되며, 상기 스핀들과 교차방향으로 축 연결되는 헤드용 샤프트가 내장된 헤드 본체 및 상기 헤드 본체의 일 측면에 구비된 헤드 브래킷을 포함하는 헤드 유닛; 및
   상기 헤드 유닛이 탈착되는 램 브래킷이 일단에 구비된 램을 포함하는 램 어셈블리;
   를 포함하며,
   상기 램 브래킷과 마주보는 헤드 브래킷의 일면에 볼트 체결되며, 선단이 외부로 돌출된 풀 스터드;
   상기 램 브래킷에 구비되며, 풀 스터드의 선단이 탈착되는 죠;
   상기 죠가 구비되는 제1 수용공간 및 상기 제1 수용공간과 칸막이를 통해 분리 구성되고, 제1 수용공간과 연통하는 제2 수용공간이 마련되어 램의 내부에 배치된 실린더;
   상기 실린더에 구비되어 제2 수용공간을 밀폐하며, 유체가 투입되는 제1 유체투입구가 형성된 실린더커버;
   상기 제2 수용공간에 슬라이드 가능하게 설치되며, 제1 유체투입구를 통한 유체의 투입시 죠에 유체를 공급하여 상기 죠의 입구를 벌려 풀 스터드의 선단과 죠를 탈착시킬 수 있도록 제1 유체투입구와 연통하고 상기 제1 유체투입구보다 직경이 작은 제2 유체투입구가 중심부에 형성된 샤프트;
   상기 제2 수용공간에 장착되어 샤프트를 탄성 지지하는 탄성체;
   상기 램 브래킷에 회전 가능하게 설치되며, 헤드용 샤프트와 축 연결되는 퀼 스핀들; 및
   상기 퀼 스핀들과 헤드용 샤프트를 상호 연결하도록 이들 사이에 개재된 키;
   를 더 포함하는 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템.
   
2. 스핀들이 내장되며, 상기 스핀들과 교차방향으로 축 연결되고 스플라인이 구성된 헤드용 샤프트가 내장된 헤드 본체 및 상기 헤드 본체의 일 측면에 구비된 헤드 브래킷을 포함하는 헤드 유닛; 및
   상기 헤드 유닛이 탈착되는 램 브래킷이 일단에 구비된 램을 포함하는 램 어셈블리;
   를 포함하며,
   상기 램 브래킷과 마주보는 헤드 브래킷의 일면에 볼트 체결되며, 선단이 외부로 돌출된 풀 스터드;
   상기 램 브래킷에 구비되며, 풀 스터드의 선단이 탈착되는 죠;
   상기 죠가 구비되는 제1 수용공간 및 상기 제1 수용공간과 칸막이를 통해 분리 구성되고, 제1 수용공간과 연통하는 제2 수용공간이 마련되어 램의 내부에 배치된 실린더;
   상기 실린더에 구비되어 제2 수용공간을 밀폐하며, 유체가 투입되는 제1 유체투입구가 형성된 실린더커버;
   상기 제2 수용공간에 슬라이드 가능하게 설치되며, 제1 유체투입구를 통한 유체의 투입시 죠에 유체를 공급하여 상기 죠의 입구를 벌려 풀 스터드의 선단과 죠를 탈착시킬 수 있도록 제1 유체투입구와 연통하고 상기 제1 유체투입구보다 직경이 작은 제2 유체투입구가 중심부에 형성된 샤프트;
   상기 제2 수용공간에 장착되어 샤프트를 탄성 지지하는 탄성체;
   상기 램 브래킷에 회전 가능하게 설치되며, 헤드용 샤프트와 축 연결되는 퀼 스핀들;
   상기 헤드용 샤프트의 스플라인에 체결되며, 퀼 스핀들과 면접하는 키 홀더; 및
   상기 퀼 스핀들과 키 홀더를 상호 연결하도록 이들 사이에 개재된 키;
   를 더 포함하는 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 헤드 본체는 헤드용 샤프트가 내장되며, 헤드 브래킷을 통해 램 브래킷에 탈착되는 상부 헤드; 및
   상기 헤드용 샤프트와 교차방향으로 축 연결되어 연동하는 스핀들이 내장되며, 상부 헤드의 하부에 회동 가능하게 설치된 하부 헤드;
   를 포함하는 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템.
   
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 헤드 브래킷은 일면이 사각모양으로 형성되고, 각 꼭짓점 측에 풀 스터드가 배치된 것을 특징으로 하는 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템.
   
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 실린더를 고정결합할 수 있도록 램 브래킷에 구비된 하우징;
   을 더 포함하는 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템.
   
6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 실린더의 외주에 감겨 램 브래킷과 실린더 사이를 기밀하는 제1 오링;
   상기 실린더와 실린더커버 사이를 기밀하도록 상기 실린더커버의 외주에 감겨 구비된 제2 오링; 및
   상기 실린더와 샤프트 사이를 기밀하도록 상기 샤프트의 외주에 감겨 구비된 씰;
   을 더 포함하는 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템.
   
7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 키는 육면체로 형성된 것을 특징으로 하는 공작 기계용 헤드 유닛 탈착 및 동력전달시스템.

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